气相色谱同时测定白酒中22种风味物质的方法研究

刘 莎，周 玉，余 义，唐艳荣，孙 琳，刘 艳，时宏伟

（黄鹤楼酒业有限公司，湖北武汉430050）

白酒香味成分种类有醇类、酯类、酸类、醛酮类、缩醛类、芳香族化合物、含氮化合物和呋喃化合物等。醇类除乙醇外，最主要的是异戊醇、异丁醇和正丙醇，在浓香型和酱香型白酒中还含有一定量的正丁醇，属于醇甜和助香剂的主要物质来源，对形成酒的风味和促使酒体丰满、浓厚起着重要的作用；醇类也是酯类的前驱物质。酯类是具有芳香的化合物，在各种香型白酒中起着重要作用，是形成酒体香气浓郁的主要因素，己酸乙酯、乳酸乙酯和乙酸乙酯是白酒的重要香味成分。酸类主要是乳酸、乙酸、丁酸和己酸等有机酸类，影响白酒的口感和后味，是影响口味的主要因素。醛酮类化合物包括乙醛、2,3-丁二酮和3-羟基丁酮等。缩醛类物质中乙缩醛含量最高。4-乙基愈创木酚、苯甲醛、香草醛和酪醇等芳香族化合物是酱香型白酒的重要香味成分，β-苯乙醇在豉香型白酒中含量最高，而在米香型白酒中次之。含氮化合物主要是四甲基吡嗪、三甲基吡嗪和2,6-二甲基吡嗪。呋喃化合物中以呋喃甲醛较为突出，是酱香型白酒的特征成分之一[1-6]。

风味物质的含量是判定不同类型白酒酒质优劣的重要指标之一，并且直接影响到白酒的风味，许多学者针对不同香型白酒的风味物质做了大量研究，但仅仅限于单成分分析。笔者通过对仪器条件的优化与选择，确定了色谱柱类型、升温程序、柱流速等优化条件，实现了不同风味物质的同时分离与测定，使白酒样品的测定更加简便、易行，用于成分复杂的样品测定获得了满意结果。用于我国白酒风味物质定量的技术主要有直接进样的气相色谱-氢火焰离子检测器[9]、液液微萃取[11]、固相微萃取[13]、搅拌子吸附萃取结合气相色谱-质谱(GCMS)技术[7-18]等。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

样品：市售白酒。

仪器设备：安捷伦7890A-GC（FID）(安捷伦科技有限公司）；Agilent 19091N-213安捷伦色谱柱（260 ℃，30 m ×320 μm ×0.5 μm，安捷伦科技有限公司）；有机滤膜(孔径0.45 μm，天津津腾)。

乙醇（色谱纯，科密欧；纯度≥99.8%）；蒸馏水（广州屈臣氏食品饮料有限公司，规格600 mL）。

内标：叔戊醇（MACKLIN；纯度≥99.5%）。

标准物质：甲醇、乙醛、仲丁醇、正丙醇、异丁醇、正丁醇、异戊醇、正己醇、甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、己酸乙酯、庚酸乙酯、乳酸乙酯、辛酸乙酯、糠醛、乙酸、丁酸、戊酸、己酸，天津光复精细化工研究所，纯度≥99%。

1.2 标准溶液的配制

乙醇溶液(40%vol)：量取40 mL乙醇,用水定容至100 mL,混匀。

内标溶液(2%)配制：在50 mL容量瓶（天平上清零后）中加入一定量的40%vol乙醇溶液，放在天平上称重(精确至0.001 g)，记为m1，加入1 mL叔戊醇并称重(精确至0.001 g)，记为m2，用40%vol乙醇溶液定容至刻度并称重(精确至0.001 g)，记为m3，混匀，0～4℃低温冰箱密封保存。

表1 22种风味物质的配制浓度、保留时间和检出限

计算：内标的质量浓度C1=(m2-m1)/m3。

标准使用液配制：准确称取各标准品(精确至0.001 g)至100 mL容量瓶中,用40%vol乙醇溶液定容至刻度,混匀,0～4℃低温冰箱密封保存。本方法各混标具体值见表1。

1.3 样品前处理

吸取10 mL样品于洁净的容量瓶中，放在天平上清零，加入200 μL内标溶液（1.2），并称重m，计算：样品中内标的质量浓度（g/L）C2=m×C1×1000/10。用一次性注射器吸取均质样品，经0.45 μm的有机滤膜过滤，滤液供气相色谱仪测定。

1.4 色谱条件

载气（高纯氮）：流速1.0 mL/min，分流比：20∶1，尾吹20 mL/min。

氢气：流速为30 mL/min。

空气：流速为400 mL/min。

进样口温度：250℃。

检测器温度：280℃。

柱温：升温程序：初始温度40℃，保持15 min；阶段一，以5℃/min的速率升到140℃，保持时间0 min；阶段二，以20℃/min的速率升到210℃，保持时间18 min。

2 结果与讨论

2.1 线性范围及检出限

线性范围及检出限参照董文静等[9]的方法，白酒中22种风味物质在本实验条件下分离效果见图1。22种风味物质标准工作液，按1.4进行气相色谱分析，各组分得到有效分离，分离度大于1.2，以3倍信噪比（S/N）计算出检出限（limit of detection，LOD），结果见表1。

结果表明，22种风味物质的相关系数（R2）范围在0.99926～1.00000之间，检出限在0.1～1.5 mg/L之间，满足白酒中风味物质分析方法要求。

2.2 加标样品的回收率和精密度

图1 22种风味物质标准品色谱图

回收率和精密度参照廖永红等[12]的方法，选择不同白酒样品对其风味物质进行测定，连续测定4次，准确称取一定量标准物质甲醇、乙醛、仲丁醇、正丙醇、异丁醇、正丁醇、异戊醇、正己醇、甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、己酸乙酯、庚酸乙酯、乳酸乙酯、辛酸乙酯、糠醛、乙酸、丁酸、戊酸、己酸于100 mL容量瓶中，用40%vol乙醇定容。分别吸取1 mL、2 mL于100 mL容量瓶中，用相同的白酒定容。进行加标回收实验，实验结果见表2。

由表2可知，22种风味物质的平均回收率为94.0%～108.1%，精密度在1.0%～3.1%之间。说明该方法准确可靠。

表2 样品中2个水平加标下22种风味物质的回收率和精密度

3 结论

本研究利用气相色谱仪分析了白酒中22种风味物质，利用FID检测的气相色谱仪技术，建立了一个快速、稳定、灵敏的可有效分离22种风味物质并准确测定的方法。该方法分离度达到1.2，具有良好的线性关系，相关系数为0.99926～1.00000，加标回收率在94.0%～108.1%之间，精密度在1.0%～3.1%之间，最低检出限为0.1～1.5 mg/L。本方法适用于白酒中22种风味物质的同时分离与测定，使白酒样品的测定更加简便，易行，用于成分复杂的样品测定获得了满意结果。